TiN改性LiFePO4-C正極材料的制備與電化學(xué)性能研究.pdf

1、本文以商用LiFePO4/C為基體材料,使用高導(dǎo)電性的非氧化物TiN對其進行包覆,考察了復(fù)合包覆對LiFePO4正極材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。利用XRD、SEM和HRTEM對復(fù)合材料的相組成和微觀結(jié)構(gòu)形貌進行分析;采用恒電流充放電技術(shù)、交流阻抗技術(shù)、循環(huán)伏安法和恒電位階躍法研究了TiN包覆對LiFePO4/C材料電化學(xué)性能的影響。
　　采用酒精液相懸浮法制備了LiFePO4/C/TiN復(fù)合正極材料。HRTEM測試結(jié)果表明,納米

2、級TiN顆粒修復(fù)了LiFePO4顆粒表面不連續(xù)的C包覆層。分別制備了3wt％~6wt%的TiN包覆的復(fù)合正極材料,考察了不同含量的TiN對其電化學(xué)性能的影響。測試結(jié)果表明,TiN包覆量為5wt%的樣品首次充放電容量最大,其在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C和5C條件下的首次放比電容量分別為157.4mAh/g、152.7mAh/g、142.4mAh/g、134.3mAh/g、116.7mAh/g和88.1mAh/g,而未包覆Ti

3、N的樣品在各倍率下的首次放電比容量分別為153.3mAh/g、144.6mAh/g、136.0mAh/g、120.2mAh/g、102.6mAh/g和65.0mAh/g,相對于未包覆的樣品有了很大的提高。這說明適當(dāng)含量的TiN能夠明顯改善材料的充放電性能,特別是高倍率性能。交流阻抗分析表明,包覆TiN可以明顯降低材料的電荷轉(zhuǎn)移電阻,其中包覆5wt%TiN的試樣的電荷轉(zhuǎn)移電阻從包覆前的114.7Ω降為30.4Ω。通過恒電位階躍測試對比了各